Transcript force résultante

Chapitre 4
La première
loi de
Newton
Concept de force
• On ne peut pas voir une force, on ne peut
qu’en ressentir les effets.
Une force est une poussée ou une traction
qui modifie l’état de mouvement d’un
objet ou qui le déforme.
Les forces possèdent une grandeur et une
orientation. Elles peuvent donc être
représentées par des vecteurs.
Fg
Une force se mesure en Newton (N)
1N = 1kg x m/s2
Concept d’inertie
Aristote
Galilée
• L’état naturel des
objets est l’immobilité.
• Une force doit agir sur
un objet pour que
celui-ci se déplace.
• Une force est nécessaire
pour mettre un objet en
mouvement.
• Aucune force n’est
nécessaire pour que ce
mouvement se poursuive.
Selon Galilée, l’état naturel des objets n’est pas
l’immobilité mais plutôt la conservation de l’état
de mouvement.
L’inertie est la tendance naturelle d’un
objet à conserver son état de
mouvement, à résister au changement.
L’inertie dépend de la masse de l’objet:
• Plus l’objet est lourd, plus il est difficile de
modifier son état de mouvement, donc, plus
son inertie est grande.
Première loi de Newton
• Un objet au repos ou en mouvement
rectiligne uniforme conservera cet état de
mouvement indéfiniment, à moins qu’une
force ne vienne modifier cet état de
mouvement. (Loi de l’inertie)
Force résultante
• Lorsque plusieurs forces agissent en
même temps sur le même objet, la
force résultante est une force virtuelle
équivalente à la somme vectorielle de
toutes ces forces.
Quelle est la grandeur et l’orientation de la force résultante?
F2 = 40 N
45o
F1 = 30 N
On doit d’abord trouver les
composantes horizontales et verticales
des forces à l’aide des formules
suivantes:
Fx = F cos θ
Fy = F sin θ
On additionne ensuite ses composantes:
On trouve la norme et l’orientation de
la force résultante:
FR = 58,282 + 28,282 = 65,05 N
Tan θ =
𝐹𝑦
𝐹𝑥
θ = 25,88o
x
y
F1
30 N
0N
F2
28,28 N
28,28 N
FR
58,28 N
28,28 N
État d’équilibre
Lorsque la somme vectorielle de toutes les forces qui
agissent sur un objet représente une force nulle, son
état de mouvement est conservé. On dit alors que
l’objet est en état d’équilibre.
Un objet est en état d’équilibre si aucune
force n’agit sur lui ou si la force résultante est
nulle.
Pour trouver la force équilibrante d’un système de forces, il s’agit de
trouver quelle force permettrait au système d’avoir une force
résultante égale à zéro.
Exemple:
Trouver la force équilibrante des 2 forces
illustrées ci-contre.
F1=40 N
F2 =30 N à 25o
x
y
F1
0
40
F2
27,2
12,7
Fé
-27,2
0
-52.7
0
FR
1. Trouver les composantes des 2 forces
2. Trouver les composantes de la force
équilibrante
3. Trouver la norme et l’orientation de la
force équilibrante.